[发明专利]车载组合导航中里程计脉冲当量确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及导航技术领域，尤指一种车载组合导航中里程计脉冲当量确定方法。

背景技术

为了采集地理位置数据，或者给车辆进行实时导航，我们通常在车辆上装载GPS 定位设备，采用动态定位方法，来实时获取车辆的地理位置。但是，在城市交通环 境中，由于高楼、高架桥、隧道等障碍物的阻隔，经常出现接收不到正常定位所需 的GPS卫星信号，由此导致GPS接收机不能定位或定位误差太大。针对这种状况， 通常将GPS接收机同陀螺仪、里程计等传感器进行集成，通过组合导航的模式来进 行定位，这种导航系统即为GPS/DR组合导航系统。所述组合导航系统是指将两种 或两种以上的导航系统以适当方式组合为一种导航系统，以达到提高系统精度和改 善系统可靠性等目的。在GPS接收状况良好时(GPS接收机能正常定位)，直接使 用GPS接收机的位置输出，当GPS不能正常定位时，采用航位推算(DR， Dead-Reckoning)的方法，来持续提供车辆的位置信息，从而实现不间断的准确定 位。所述DR是一种常用的导航定位技术，其基本原理是利用方向传感器和速度传 感器来推算车辆的瞬时位置，可以实现连续自主式定位。

在GPS/DR组合导航系统中，每一时刻，GPS输出车辆当前的绝对位置坐标， 陀螺仪输出车辆从上一时刻到当前时刻车辆所转动的角度，而里程计则输出车辆从 上一时刻到当前时刻的脉冲计数。脉冲计数与脉冲当量的乘积即为车辆从上一时刻 到当前时刻移动的距离。所述脉冲当量(odometer scale)指每一脉冲时间车轮碾过 的距离。根据GPS输出的绝对位置坐标，可计算出车辆的起始位置和行进方向。由 陀螺仪输出的角度值，可得到车辆每一时刻的方向。

车辆上的里程计，都有标定的脉冲当量值。在实际情况中，由于车辆轮胎的饱 和度、气温等因素的变化，脉冲当量也会随之变化。因此，在进行航位推算时，需 要实时计算脉冲当量值。

通常采用的确定脉冲当量的方法是：先设定两个变量DistSum、PulseSum，分 别用于记录距离累计值和脉冲计数累计值。为了确定脉冲当量的值，首先判断GPS 定位点是否有效(即：GPS输出数据有效性为True，定位模式为3D，卫星数＞＝5， HDOP＜4)，如果两相邻的GPS定位点均有效，则计算这两个定位点之间的距离， 让后将距离值累加至DistSum，同时将第二点的脉冲计数值累加至PulseSum，当 DistSum的值达到一定长度后，用DistSum除以PulseSum，即得到脉冲当量的值。

由上述可知，现有技术车载组合导航中里程计脉冲当量确定方法存在下列缺陷：

1、由于GPS定位系统的固有误差，在接收状况良好的情况下，GPS定位点的误 差也可能大于5米，相邻两点的距离误差即可能达到10m，由此导致距离累计值的误 差也较大，从而导致脉冲当量的误差也比较大。

2、在车辆行进的过程中，车辆的行驶路线可能是曲线，即在相邻的两个GPS 定位点之间，车辆的实际行驶轨迹是曲线，但是在计算距离累计值时，采用的是这 两个有效GPS定位点之间的线段距离，两点之间的线段比曲线要短，由此计算出的 脉冲当量也会比实际值要小。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种准确性高的车载组合导航中里程计脉冲当量确 定方法。

为了解决上述问题，本发明车载组合导航中里程计脉冲当量确定方法的技术方 案包括：

步骤1)判断车辆是否直线行驶，否则重复执行步骤1)；

步骤2)选取有效的GPS定位点；

步骤3)从有效的GPS定位点中依次选取第i-2、i-1和i点，计算第i-2和第i-1 之间的距离D(i-1)以及第i-1和第i点之间的距离D(i)，然后分别除以脉冲计数得到 临时脉冲当量值PO(i-1)和PO(i)，再分别除以里程计标定的脉冲当量值得到商 alpha(i-1)和alpha(i)；

步骤4)若alpha(i-1)和alpha(i)均大于0.95，且PO(i-1)除以PO(i)大于0.99且小 于1.01，将第i-2、i-1和i点依次连成的两条线段的距离和对应的脉冲计数分别加入 距离累计值和脉冲累计值；否则令i＝i+1，执行步骤3)；

步骤5)若距离累计值大于1km，距离累计值除以脉冲累计值即得到脉冲当量 值；否则令i＝i+1，执行步骤3)。

其中，所述步骤2)还进一步包括：